bu itriyum, Y sembolü ve atomik numara 39, Periyodik Tablonun 3. Grubunda yer alan gümüş renkli bir metaldir. skandiyum, sembol Sk. Bununla birlikte, kimyasal olarak itriyum, lantan ve diğer lantanitlere çok benzer ve nadir toprak metalleri grubunun bir üyesi olarak kabul edilir.
Bu metal, eski televizyon ekranlarının ve ayrıca daha modern LCD modellerinin imalatında yaygın olarak kullanıldı, çünkü bu element ana renklerin oluşumuna yardımcı olur. Katalizörlerin, lazerlerin, seramiklerin ve süper iletkenlerin imalatı gibi ilgili endüstriyel uygulamalara da sahiptir. elektrik direnci.
Ayrıca bakınız: Altın — mükemmel elektriksel iletkenliğe sahip kimyasal element
itriyum hakkında özet
- İtriyum, Grup 3'te bulunan gümüşi bir metaldir. Periyodik tablo
- F bloğunda olmamasına rağmen, itriyum nadir bir toprak metali olarak kabul edilir.
- Başlıca mineral kaynakları şunlardır:
- monazit;
- bastnasit;
- ksenotimi;
- gadolinit.
- Lüminesans özelliğinden dolayı elektronik alanında yaygın olarak kullanılmaktadır.
- Lazer üretiminde de kullanılır.
- İtriyum bileşikleri, manyetik kaldırma tekniğinin ilerlemesine izin veren süper iletkenler olarak kullanılabilir.
- Yttrium, İsveç'in Ytterby köyünde keşfedildi. metaller Periyodik Tablonun nadir toprak elementleri.
itriyum özellikleri
- Sembol: Y.
- Atomik numara: 39.
- Atom kütlesi: 88.906 birim
- Elektronegatiflik: 1,2.
- Füzyon noktası: 1530°C.
- Kaynama noktası: 3264°C.
- Yoğunluk: 4,5 gr cm-3 (20°C'de).
- Elektronik konfigürasyon: [Kr] 5s2 4d1.
- Kimyasal Seriler: grup 3; geçiş metalleri; nadir toprak metalleri.
itriyumun özellikleri
İtriyum gümüş renkli ve parlak bir metaldir. hava ile temas halinde kararlı kabul edilirince bir tabaka olduğu için oksit yüzeyinde oluşur, altındaki metalik maddenin saldırısını önler. Ancak bu katman metalin parlaklığını azaltır.
Reaktiviteye gelince, itriyum reaksiyona girebilir:
- ile halojenler, oda sıcaklığında;
- oksijen gazı ile ve çoğu ile ametaller, ısıtma altında:
- 4 Y + 3 O2 → 2 Yıl2bu3
- 2Y + 3X2 → 2 YX3, X = F, Cl, Br ve I ile
Ek olarak, itriyum soğuk su ile yavaş reaksiyona girer ve içinde çözülür asitler seyreltilmiş, gaz salınımı hidrojen.
Lantan ve diğer lantanitlere benzer olduğu için, itriyum için tarif edilen ve bilinen kimya, içinde bulunduğu kimyadır. +3'e eşit bir oksidasyon durumuna sahiptir, bu element üç değerlik elektronunu (4s) kaybettiğinde2 ve 5d1).
Siz de okuyun: Baryum - zehirliliği ile bilinen toprak alkali metal
İtriyum nerede bulunabilir?
itriyum birçok mineralde oluşabilir diğer nadir toprak metalleri ile birlikte. Bu minerallerden biri, itriyumun kendisine ek olarak bu elementlerden birkaçını içerebilen bir fosfat olan monazittir, örneğin:
- seryum (Ce);
- lantan (La);
- neodimyum (Nd);
- praseodimyum (Pr);
- toryum (Th).
Diğer olası itriyum mineralleri şunlardır:
- bastnasit (nadir toprak florokarbon);
- ksenothymia (bir itriyum ortofosfat, ayrıca ksenotim veya ksenotimyum olarak da bilinir);
- gadolinit (ytterbite olarak da bilinen nadir toprak silikatı).
Bileşim çeşitlidir, ancak itriyum açısından zengin bir cevherin kütlece yaklaşık %1'ine sahip olduğu varsayılır. eleman.
Birkaç yolla elde edilebilir. klasik metodoloji Elde etme, asit veya bazik liç (yıkama) içerir, aşağıdakileri kullanarak itriyum çözümleri üretir:
- hidroklorik asit;
- sülfürik asit;
- sodyum hidroksit.
Bununla birlikte, liç, mineralin tüm nadir toprak elementleri ile bir çözüm oluşturduğu için o kadar seçici değildir. Bu nedenle, İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra, iyon değişimi yoluyla ayırma için daha rafine teknikler yapıldı, örneğin, eksik olan seçiciliği sağlayarak, içinde bulunan çeşitli metalleri ayırmayı mümkün kılmıştır. mineraller.
İtriyumu saf (metalik) halde elde etmek için, YF bileşikleri azaltılmalıdır3 veya YCI3ile yapılması gereken kalsiyum veya potasyum, sırasıyla.
İtriyum uygulamaları
İtriyum, elektronik alanında büyük önem taşıyan uygulamalara sahiptir. Y gibi birçok nadir toprak, itriyum bileşiği gibi2bu3, ışıldayan özelliklere sahip (örneğin, bir uyaran üzerine ışık yayar) iyonlaştırıcı radyasyon), fosfor olarak da bilinir. İtriyum fosforları televizyon tüplerine uygulanan ana renkleri yeşil, mavi ve kırmızı üretmek için renkler.
Bu bileşikler televizyon dışındaki malzemelerde kullanılabilir. imalatında kullanmak mümkündür. optik fiberler, floresan lambalar, LED'ler, boyalar, vernikler, bilgisayar ekranları vb.
Lüminesan özelliklerinden dolayı itriyum, aynı zamanda lazer üretimi, kısaltması itriyum granat (bir mineral sınıfı) anlamına gelen Nd: YAG lazer örneğinde olduğu gibi ve alüminyum, formül Y3Al5bu12, neodim (Nd) katkılı.
Lazerin bir tür karakteristik, monokromatik ışık yayılımı olduğunu, yani uzunlamasına sahip olduğunu hatırlamakta fayda var. dalga özel. Nd: YAG durumunda neodimyum, Nd iyonu şeklindedir.3+, ışığın yayılmasından sorumludur lazer, YAG kristalleri ise katı matris olmaktan sorumludur.
Bu yüksek güçlü lazer kullanılabilir:
- tıp ve diş hekimliğinin cerrahi işlemlerinde;
- dijital iletişimde;
- sıcaklık ve mesafe ölçümünde;
- endüstriyel kesme makinelerinde;
- mikro kaynaklarda;
- fotokimya alanındaki deneylerde.
Tıpta yaygın bir uygulama, lazerin retina dekolmanı tedavisinde ve miyopinin düzeltilmesinde uygulandığı oftalmoloji alanındadır. Dermatolojide cildi pul pul dökmek için kullanılır.
İtriyum aynı zamanda süper iletkenlerde kullanılır. Bunun nedeni, 1987'de Amerikalı fizikçilerin bir itriyum bileşiği olan Y'nin süper iletken özelliklerini keşfetmeleridir.1,2ba0,8CuO4, genellikle YBCO olarak adlandırılır. Sen süper iletkenler iletebilen malzemelerdir. elektrik dirençsiz, kritik sıcaklık olarak bilinen çok düşük bir sıcaklıkta.
YBCO durumunda, kritik (süper iletken) sıcaklık, kaynama sıcaklığının üzerinde 93 K'dir (-180 °C). azot 77 K (-196 °C) olan sıvı. Lantan (La) gibi önceki süperiletkenlerden bu yana kullanımını büyük ölçüde kolaylaştırdı.2CuO3), 35 K (-238 °C) aralığında kritik bir sıcaklığa sahipti ve nitrojenden daha pahalı olan sıvı helyum ile soğutmayı gerektiriyordu.
Süperiletkenler, manyetik (veya kuantum) havaya yükselme etkisinin merkezinde yer alır. manyetik alan (mıknatıs), Meissner etkisi ile açıklanan süper iletkenin havaya kaldırılmasına izin verir. Bu teknoloji, raylar üzerinde yüzen Maglev trenlerinin üretimi için araştırıldı.
![Çin'in Şanghay kentindeki Maglev treni. [2]](/f/90f8d7b9365a1f52d4e51f5367f7fc62.jpg)
Yttrium'un başka uygulamaları da vardır, örneğin üretimi katalizörler ve seramik. İtriyum seramikler, aşağıdakilerin üretimi için aşındırıcı ve refrakter malzemeler (yüksek sıcaklıklara dayanıklı) olarak kullanılır:
- sensörleri oksijen arabalarda;
- jet motorlarının koruyucu katmanları;
- Korozyon ve aşınma direncine sahip kesme aletleri.
Daha fazlasını bilin:Elektromanyetizma - elektrik, manyetizma ve ilişkilerinin incelenmesi
itriyum ile önlemler
Toksik veya kanserojen bir materyal olmamasına rağmen, itriyumun solunması, yutulması veya dokunması tahrişe ve hasara neden olabilir akciğerlere. Toz halinde itriyum tutuşabilir. En büyük endişe, büyük güçleri gözlere zararlı olabileceğinden, itriyum lazerleriyle ilgilidir.
itriyum tarihi
İtriyum adı, dört nadir toprak metalinin keşfedildiği bir maden içeren bir İsveç köyü olan Ytterby'den türemiştir:
- itriyum;
- iterbiyum;
- erbiyum;
- iterbiyum.
Bu köyün bilimsel tarihi 1789'da Carl Axel'in Arrhenius bir siyah kaya parçası fark etti. bir kayanın üzerinde. Arrhenius, İsveç ordusunda genç bir teğmendi ve minerallere karşı büyük bir takdiri vardı. Başlangıçta varsayıldı tungstenKara kaya, Finlandiya'nın Turku kentindeki Kraliyet Akademisi'nde kimya profesörü olan Arrhenius'un bir arkadaşı olan Johan Gadolin'e gönderildi.
Gadolin, siyah kayanın, mineral ytterbite'den (daha sonra onuruna gadolinit olarak yeniden adlandırıldı), yeni elementlerin bir oksitini içeriyordu Nadir Topraklar. İsveçli kimyager Anders Gustaf Ekeberg, Gadolin'in keşfini doğruladı ve ona itriya oksit adını verdi.
Daha sonra, ilk kez itriyum elementi izole edildi, diğer elementlerle karıştırılmış olmasına rağmen, 1828'de gaza geçen Friedrich Wöhler tarafından klor mineral gadolinit tarafından ve böylece oluşturulan itriyum klorür (YCl3) potasyum kullanılarak metalik itriyuma daha da indirgenen susuz.
Sonunda, Arrhenius tarafından keşfedilen kara kayanın sekiz nadir toprak metalinin oksitlerini içerdiği bulundu:
- erbiyum;
- terbiyum;
- iterbiyum;
- skandiyum;
- tülyum;
- holmiyum;
- disporsiyum;
- lutesyum.
İtriyum üzerinde çözülmüş egzersizler
soru 1
(Unaerp-SP) 1911'de keşfedilen elektriğin süperiletkenliği olgusu, bilim dünyasının bir kez daha ilgi odağı oldu. Bendnoz ve Müller'in seramik malzemelerin bu tür davranışlar sergileyebileceğini bulmaları, bu ikisine Nobel Ödülü kazandırıyor. 1987 yılında fizikçiler Süper iletken seramiklerin formülasyonundaki en önemli kimyasal elementlerden biri itriyumdur:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3 boyutlu10 4p6 5s24d1
İtriyum için kabuk sayısı ve en enerjik elektron sayısı sırasıyla şöyle olacaktır:
A) 4 ve 1
B) 5 ve 1
C) 4 ve 2
D) 5 ve 3
E) 4 ve 3
Çözünürlük:
alternatif B
bu değerlik katmanı itriyumun 5s alt kabuğunda sadece 2 elektronu olan beşinci kabuktur.2. Böylece, itriyumun 5 katmana sahip olduğu sonucuna varılabilir. En enerjik alt seviye, en son yerleştirilecek olandır. elektronik dağıtım, çünkü bu artan bir enerji dağılımıdır. Bu nedenle, en enerjik alt seviye 4d'dir.1, sadece 1 elektronu vardır.
soru 2
İtriyum oksit, Y2bu3, itriyum, baryum, bakır ve oksijen içeren YBCO gibi süper iletken seramiklerin üretiminde kullanılan bir bileşiktir. Süperiletkenin oluşumunda itriyum, itriyum oksitte sahip olduğu oksidasyon sayısını korur. Bu oksidasyon numarası şuna eşittir:
A) -3
B) 0
C) +3
D) -2
E) +2
Çözünürlük:
alternatif C
Oksijenin sahip olduğu gibi, oksitlerde, oksidasyon sayısı (iyonik bağı gerçekleştirirken iyonun aldığı yük) -2'ye eşittir, itriyumun oksidasyon sayısının hesaplanması aşağıdaki gibi yapılabilir:
2x + 3 (-2) = 0
x, hesaplanacak itriyumun oksidasyon sayısı olduğunda, denklem sıfıra ayarlanmalıdır, çünkü oksit elektriksel olarak nötrdür, bir iyon.
Hesaplamaları doğru yapmak:
2x + -6 = 0
2x = 6
x = 3
x'in değerinin +3'e eşit olduğunu biliyoruz.
resim kredisi
[1] sevinç düşünceleri / panjur
[2] BukalemunlarGöz / panjur
Stefano Araújo Novais
Kimya öğretmeni
